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1、無塵室認證這篇無塵室認證，是許博士在新加坡所使用教材，因此是英文版。中文版尚陸續翻譯中，將逐步貼上分享各位。無塵室性能測試Cleanroom Performance Testing和無塵室認證Cleanroom Certification有何分別？基本上無塵室認證就是做無塵室的性能測試，但是認證者對所測試的結果要負完全責任，要保証測試儀器、測試程序都滿足NEBB規定。這話說來簡單，做起來可不容易，因為空調系統與無塵室的設計變化很多，有些時候業主的要求也不盡相同。在不同的設計理念與不同的業主要求之下，測試的執行就有些差異。因此做無塵室認證，首要之務是熟悉空調系統與無塵室設計。NEBB對無塵室認證
2、人員稱為Cleanroom Performance Testing Supervisor的基本要求有四，一是對空調系統和無塵室的了解，二是對相關規範的了解，三是對測試儀器與測試程序的了解，四是本身的經驗與口碑。這些是入門的要求，通過檢定成為Supervisor之後，須受NEBB管轄，並且要時時溫習法規規範與關注新科技發展，每年向NEBB報到至少一次，兩年複檢一次資格，要求很多。因此無塵室性能測試誰都可以做，只要會操作儀器就可以；但是要得到嚴謹可信賴的測試數據，就必須依靠資格符合的專業人士。以下資料是塵室的各項性能測試說明，首先是測試簡介，說明一些基本概念，之後是測試程序及注意事項。至於測試的底
3、線，就是數據不可更改也不可拋棄，這是不變的鐵律。測試簡介在測試無塵室之前，若是能對測試規範、無塵室基本概念、無塵室的術語等有些了解，對測試當有幫助。這裡是一些背景資料，提供給讀者參考。一、無塵室測試規範有關無塵室定義、建造、控制、管理等等的國際標準，在網路上用contamination control搜尋，可以找到很多相關資料。無塵室的定義，最早是在美國聯邦標準209上出現，之後日漸普及並廣為半導體業與製藥業接受。在歐洲與日本，隨著工業的日益發展，各國的版本也逐漸出現。到了90年代後期，產業界體認到若是無共同標準，就不能實現經濟的全球化，於是有ISO-14644的產生。以下說明無塵室的各種標準
4、與規範。1. Federal Standard 209E (Fed-Std-209E) ：美國聯邦標準209E，209的出版發行，是在1960年代，之後不斷改版以因應科技進步與工業發展，版本從原始的209、209A，一直到1992年的最後一版209E。在2001年11月29日，美國正式宣佈廢止209E，改用ISO-14644，於是209E在書面上走入歷史。但是在產業界，除了部份的歐洲公司之外，美國、日本、台灣、與中國大陸，都還沿用209E。微粒計數器的製造商，雖然都推出滿足公制計數法的新機型，但是要等舊機器完全淘汰，恐怕還要很長時間，因此新規範ISO-14644還沒能取代209E。2. ISO
5、-14644系列；美國政府為了推動經濟全球化，就很大方的放棄了自己的209E，改而推行全部使用公制的國際標準ISO-14644。14644系列有8個子題Part，稱為14644-1，14644-2，一直到14644-8。整個系列涵蓋了等級定義、測試與監視的規範、測試的程序方法、設計與建造、操作、以及其他的有關設備等，範圍很廣。有些主題已經定案，如Part 1和Part 2，有些只有初稿Draft，有些連初稿都還沒有，讀者可以到ISO或IEST的網站上訂購。3. JIS B9920 (1989)：日本的潔淨標準，規定無塵室中浮游粒子的濃度測定方式，及潔淨度的等級定義。4. VDI 2083 (1
6、993)：德國的潔淨標準，規定潔淨度等級的定義方式，以及潔淨度的量測技術。5. Gost-R 50766 (1995)：俄國的潔淨標準，定義無塵室的分類與一般需求。 以上是無塵室等級規定，與潔淨度量測的相關標準。另外有關無塵室污染控制也就是潔淨度控制，和環境控制如溫溼度、震動噪音等，也有一些重要的測試規範，因為這些環境影響因素，都包含在無塵室性能測試的範圍之內。1. IEST-RP-CC-006.2：這本有名的測試規範，目的就是為了補209的不足。209只有微粒量測，006 包括了風速風量、濾網洩漏、潔淨度、溫溼度、平行度、恢復率、粒子沉降測試、照度等。006 的第一版稱為006-84-T，0
7、06.2是第二版。現在由於 NEBB 的興起，0062已經功成身退，逐漸消失了。2. NEBB 無塵室測試規範第二版：這是目前最廣為流行的測試規範，提到無塵室認證，就非 NEBB 莫屬。NEBB 無塵室測試規範，可說是IEST-0062的改良版，其測試涵蓋範圍差不多，但是測試程序更為清楚嚴謹，儀器使用也有詳細規定。因此 NEBB 無塵室測試規範的出現，解決了不少測試的爭議，也因此 NEBB 無塵室測試規範成功的成為產業標準。有關 NEBB，請參照本站 NEBB。3. ISO-14698 系列：14698 有 Part 1、Part 2、Part 3 三個子題，是有關無塵室裡面生物污染的控制，目
8、前都只有初稿。 每一種行業，甚至每一家公司或工廠，對無塵室的要求可能都不一樣。以上所列無塵室定義與無塵室測試規範，雖然以可滿足大部份廠商的需求，但是嚴格來講，這些規範也只是一個參考。各公司在訂定測試規格時，應依照自己的製程需求，在上述規範裡取出自己適用的部份，並要求供應商與測試單位照辦，必要時可以酌情修改測試標準，才能真正滿足自己的需求。二、無塵室常用名詞 1. 無塵室定義：無塵室是一個為了對空間內空氣中的微粒做控制，所建造的特殊封閉性建築。一般而言，無塵室也會對溫溼度、氣流運動模式、與震動噪音等環境因素做控制。2. 微粒控制：無塵室微粒控制的第一步，是把室內微粒對製程影響的程度做完整分析，然
9、後針對分析結果，訂定恰當的微粒控制方式與無塵室管理模式，才能有效率的控制微粒污染。在做微粒影響分析時，必須特別注意數據的量化，也就是粒徑與其數量對製程的影響，才是有用的數據。3. 外來污染源：從無塵室外進入系統的污染源，外來污染源主要是由空調通風系統所導入，另外門、窗、牆壁裂縫等也是外來污染源的成因。4. 內部污染源：無塵室內部產生污染的來源，一般是製程機器與操作員工，最嚴重的內部污染源一般是操作員工。5. 隔離：隔離是污染控制的一種觀念，也就是讓污染源隔絕在無塵區域之外。這種觀念多應用在高潔淨度的無塵環境，例如 Class 100，Class 10，Class 1等高濾網覆蓋率的無塵室，或是
10、使用迷你潔淨室將機台整個包住。6. 稀釋：稀釋是污染控制的另一種觀念，多應用在潔淨度不高的無塵室。例如在 Class 10000的無塵室，因為換氣量不大，製程與人員產生的粒子就會在室內打轉，要比較常的時間才會排出。因此新的乾淨空氣只能稀釋室內的微粒濃度，讓室內潔淨度控制在某一等級之下就可以了，部要求把人員與製程隔開。使用稀釋法作為粒控制時，要特別注意本節第二條微粒影響分析的正確性，能掌握微粒的產生速率，才能有效的稀釋微粒。7. 氣流模式：指的是流場型態，氣流分佈，氣流的流向等性質。由於微粒的移除完全掌握在氣流的模式，因此愈潔淨的無塵室或是無塵區域，對氣流模式的掌控就愈重視。基本上要先掌握氣流模
11、式，才能掌握潔淨度。8. 單一流向型氣流：氣流以同一個方向移動，這種無塵室稱為單一流向型無塵室，以前稱為層流型無塵室，定義並無多大改變。高潔淨度無塵室需要單一流向型氣流。9. 非單一流向型氣流：氣流方向不受控制，就是所謂的亂流型無塵室，潔淨度較低的無塵室都是用非單一流向型氣流以節省成本。10. As-built cleanroom（剛完工的無塵室）：已經完成且可以操作，所有相關支援設施皆已完成的潔淨室，但並沒有設備及操作設備的人員。11. At-rest cleanroom（準備中的無塵室）：已經完成且可以操作，所有相關支援設施皆已動作的無塵室，設備已載入並可以操作或已在運轉，1如所指定，但沒
12、有操作設備的人員。12. Operational cleanroom（操作中的無塵室設施）：一個已在正常運轉的無塵室，所有相關支援設施皆已動作，設備及人員皆已載入，運轉狀況可以呈現和達到其正常的功能。 三、無塵室等級定義 無塵室的等級 使用者在開無塵室的等級給供應商時，有以下幾個小技巧。首先是等級定義的模式如下： Class X (at Y m ) 其中 X 是無塵室的等級，例如 100 或 10000 等等，Y是粒徑如 0.2m , 0.5m 等，可複選。意思就是使用者規定，該無塵室微粒含量，在這些粒徑必須滿足該等級的限度。這樣可以減少紛爭，以下是幾個例子：Class1 (0.1m, 0.2
13、m , 0.5m) Class 100(0.2m , 0.5m ) Class 100(0.1m, 0.2m , 0.5m ) 在 Classes 100 (M3.5) and Greater (Class 100，1000，10000.) ，一般看一個粒徑即可。在 Classes Less than 100 (M3.5) (Class 10，1. ) ，一般要看多幾個粒徑。 第二個技巧是規定無塵室的狀態，例如：Class X (at Y m )， At-rest 供應商就很清楚知道無塵室要在 At-rest狀態下驗收。第三個技巧是自訂微粒濃度上限，一般在 As-built 時無塵室都很乾淨，
14、微粒控制能力測試不易，這時可以乾脆把驗收上限壓低，例如：Class 10000 (0.3 m = 10000)， As-builtClass 10000 (0.5 m = 1000)， As-built這樣做的目的是確保無塵室在 Operational 狀態時，依然有足夠的微粒控制能力。以下兩個表是 Fed-Std-209E 的等級定義，和ISO-14644的等級定義。Fed-Std-209E 潔淨度定義Class NameClass Limits 0.1m 0.2m 0.3m 0.5m 5m Volume Units Volume UnitsVolume Units Volume Units
15、 Volume Units SI U.S. (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) M 1 350 9.91 75.7 2.14 30.9 0.875 10.0 0.283 - - M 1.5 1 1,240 35.0 265 7.50 106 3.00 35.3 1.00 - - M 2 3,500 99.1 757 21.4 309 8.75 100 2.83 - - M 2.5 10 12,400 350 2,650 75.0 1,060 30.0 353 10.0 - - M 3 35,000 991 7,570 214 3,090 87.5 1,000 28.3 - - M 3.5 100 - - 26,500 750 10,600 300 3,530 100 - - M 4 - - 75,700 2140 30,90
